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應(yīng)用 HPLC-ICP-MS 聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行食品中汞形態(tài)分析的優(yōu)勢(shì)
閱讀：1224 發(fā)布時(shí)間：2020-3-18汞是對(duì)生物體具有較強(qiáng)毒性的元素之一,。環(huán)境中汞的濃度相對(duì)較低，但是食物鏈 傳遞過(guò)程會(huì)使其濃度增大,，終導(dǎo)致一些食品中汞含量很高,。此外，其毒性不僅 與其總含量有關(guān),，還與其存在形態(tài)相關(guān),。因此研究食品中汞的存在形態(tài)對(duì)全面評(píng) 價(jià)其對(duì)人體的潛在危害至關(guān)重要。
由于汞形態(tài)分析需要較低的檢出限,，因此 GC-ICP-MS 聯(lián)用是方法,。然而， 隨著現(xiàn)代 ICP-MS 系統(tǒng)靈敏度的提高,，HPLC 也已開(kāi)始應(yīng)用到形態(tài)分析中,。HPLC 與 ICP-MS 的聯(lián)用由于其簡(jiǎn)單快速的技術(shù)連接而備受矚目。此外,，與 GC 分析相 比,，HPLC 可以對(duì)萃取的樣品溶液直接進(jìn)樣，不需進(jìn)行各形態(tài)的柱前衍生,，大大 簡(jiǎn)化了樣品前處理,，節(jié)省了總分析流程所需的成本。
本研究工作中,，對(duì)采用 HPLC-ICP-MS 聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行食 品中汞的形態(tài)分析進(jìn)行了評(píng)估,。從毒理學(xué)角度來(lái)說(shuō)無(wú)機(jī) 汞（Hg2+）和一甲基汞是主要的目標(biāo)分析物，但本工作對(duì)可 能遇到的乙基汞 (EtHg+) 和苯基汞 (PhHg+) 也作了研究。 通過(guò)有機(jī)溶劑的梯度洗脫可將各形態(tài)分離開(kāi)來(lái),。Agilent 7700/7800 ICP-MS 系統(tǒng)中采用了*的快速頻率匹配 的固態(tài)射頻（RF）發(fā)生器,，允許在水相和有機(jī)相之間輕易 轉(zhuǎn)換而不會(huì)影響等離子體的穩(wěn)定性。通過(guò)分析認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)（CRM）驗(yàn)證了本方法的可靠性,。結(jié)果表明,，安捷倫的 HPLC-ICP-MS 聯(lián)用系統(tǒng)是進(jìn)行食品中汞形態(tài)分析的完整、 全面集成和有效的解決方案,。
儀器 色譜分離采用 Agilent 1260 HPLC,。1260 HPLC 大允許 壓力可達(dá) 600bar，可使用極小粒徑的色譜柱進(jìn)行快速分 離,。本工作使用 1.8µm 粒徑的 Zorbax C-18 色譜柱（安捷 倫）,。。該分離基于 High 等人的之前的工作 進(jìn)行了優(yōu)化 [1],。機(jī)物可直接進(jìn)入 ICP-MS,，而不會(huì)造成接口錐的積碳。使 用鉑錐防止氧氣加入造成的氧化,，同時(shí)使用有機(jī)分析常用 的內(nèi)徑為 1.0mm 的矩管,。
7700/7800 ICP-MS 的 Mass Hunter 工作站能同時(shí)控制常 見(jiàn)的安捷倫 LC 和 GC 模塊，可以在 ICP-MS Mass Hunter 軟件中直接運(yùn)行 1260 HPLC 方法和序列（圖1）,。該特性不 但簡(jiǎn)化了 HPLC-ICP-MS 的聯(lián)用操作,，還增加了此類(lèi)分析 的安全性，因?yàn)殡p向通訊可保證 HPLC 或 ICP-MS 任何一 方停止運(yùn)行的時(shí)候,，該軟件可自動(dòng)停止另一方的運(yùn)行,。
樣品前處理 選用兩個(gè) CRM 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證。取自金槍魚(yú) 肌肉組織的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) BCR-464（比利時(shí) IRMM）甲基汞標(biāo) 準(zhǔn)值為 5.12 ± 0.16 mg/kg（以汞計(jì)）,，占總汞的 97%,。由 角鯊肝臟制成的 Dolt-4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（加拿大 NRC）中甲基汞 標(biāo)準(zhǔn)值為 1.33 ± 0.12 mg/kg（以汞計(jì)），占總汞的 52%,。
樣品萃取過(guò)程參考前人的工作[2],。稱(chēng)取 150 mg 樣品，加入 20 ml 流動(dòng)相 A,，在 140 w 條件下微波消解 11 min,，取表 層上清液過(guò) 0.45 µm 濾膜后直接進(jìn)樣 HPLC。
結(jié)果和討論：色譜條件優(yōu)化 初始的汞形態(tài)色譜分離條件采用 L-半胱氨酸（A 通道） 中加入 2% 甲醇（B 通道）的等度條件,。色譜分離圖如圖 2 所示,。
如圖所示，在等度條件下,，三種汞形態(tài)在三分鐘內(nèi)即可得到 分離,，并且 Hg2+ 和 MeHg+ 在兩分鐘內(nèi)即可分離。但是苯 基汞卻被柱子保留無(wú)法檢測(cè)。因此,，為了增強(qiáng)流動(dòng)相的洗脫能力,，試驗(yàn)了梯度洗脫方法。圖 3 顯示了分離過(guò)程中使用 的梯度洗脫程序：初始用 2% 甲醇洗脫,，在 1 min 內(nèi)升高到 90%,。
結(jié)論 ：
本研究針對(duì)食物樣品中的汞形態(tài)分析開(kāi)發(fā)了快速有效的梯 度洗脫 HPLC-ICP-MS方法。該方法能夠在 3 分鐘內(nèi)將樣 品中的 4 種目標(biāo)汞形態(tài)物質(zhì)*分離出來(lái),。用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè) 定對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證,，與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考值相比較，汞各 形態(tài)回收率良好,。另外,，若無(wú)需分離測(cè)定苯基汞，該方法則 可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為等度分離,。
安捷倫7700/7800ICP-MS 的射頻發(fā)生器所具有的快速頻率匹配 特性允許流動(dòng)相由水相快速轉(zhuǎn)換為 90% 甲醇，因此可以在 不影響等離子體穩(wěn)定性的前提下實(shí)現(xiàn)汞形態(tài)的分離,。這種 特性為有機(jī)溶劑流動(dòng)相 HPLC 分離和 ICP-MS 聯(lián)機(jī)應(yīng)用帶 來(lái)了新的可能,。